DE102016107032A1 - Heizstab mit dielektrisch beschichtetem Gehäuse - Google Patents
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Abstract
Heizstab mit einem keramischen Heizelement (1), einem ersten streifenförmigen Kontaktblech (3) und einem zweiten streifenförmigen Kontaktblech (4), wobei das keramische Heizelement (1) zwischen dem ersten Kontaktblech (3) und dem zweiten Kontaktblech (4) angeordnet ist, und einem Metallgehäuse (5, 6), in welchem das Heizelement (1) und die Kontaktbleche (3, 4) angeordnet sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Gehäuse (5, 6) mit einer dielektrischen Beschichtung versehen ist.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Heizstab. Ein Heizstab gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist in
DE 10 2012 107 133 A1 offenbart. Derartige Heizstäbe können beispielsweise zum Beheizen des Innenraums von Fahrzeugen verwendet werden. - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es aufzuzeigen, wie die Herstellung derartiger Heizstäbe vereinfacht werden kann.
- Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
- Das Gehäuse eines erfindungsgemäßen Heizstabs trägt eine dielektrische Beschichtung. Auf diese Weise können Kosten für Isolationsmaterial eingespart und der Zusammenbau des Heizstabs vereinfacht werden.
- Die Beschichtung kann beispielsweise durch Aufsprühen oder als Tauchbeschichtung aufgebracht werden. Die Beschichtung kann eine Polymerbeschichtung oder eine keramische Beschichtung sein. Keramische Beschichtungen sind dauerhafter, verschleiß- und korrosionsresistent und haben eine höhere dielektrische Stärke als Polymere. Mögliche Materialien schließen Oxide von Aluminium, Titan und Yttrium ein. Die Beschichtung sollte Spannungen von wenigstens 1 kV Stand halten können. Bevorzugt kann die Beschichtung Spannungen von 3 kV oder mehr Stand halten. Beschichtungen auf Basis von Kunststoffen oder Keramik können Durchschlagspannungen von 5 kV oder mehr haben. Bevorzugt wird die Beschichtung als eine Mischung aus keramischen Partikeln und Harz, beispielsweise als Pulver oder als Flüssigkeit, aufgetragen. Dann wird das Harz ausgehärtet oder bei Temperaturen von bis zu 200°C oder mehr weggebrannt.
- Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die dielektrische Beschichtung eine Innenseite des Gehäuses bedeckt und die Kontaktbleche elektrisch von dem Gehäuse isoliert. Bei herkömmlichen Heizstäben sind die Kontaktbleche elektrisch von dem Gehäuse durch Isolationsstreifen, beispielsweise Keramikstreifen oder Kunststoffstreifen, isoliert. Derartige Isolationsstreifen sind bei einem erfindungsgemäßen Heizstab nicht mehr erforderlich. Bevorzugt berühren die Kontaktbleche, zwischen denen das keramische Heizelement oder die Heizelemente angeordnet sind, die dielektrische Beschichtung des Gehäuses.
- Es ist auch möglich, die dielektrische Beschichtung auf die Außenseite des Gehäuses aufzubringen. Die dielektrische Beschichtung kann dann eine zusätzliche Sicherheitsmaßnahme zum Schutz vor Stromschlägen darstellen. Dies ist insbesondere bei Hochspannungsheizstäben nützlich. Kühlelemente können an dem Heizstab angebracht werden, beispielsweise mittels Klebstoff.
- Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse ein erstes Gehäuseteil, das ein Profil mit einem offenen Querschnitt, und ein zweites Gehäuseteil, welches den offenen Querschnitt des ersten Gehäuseteils verschließt, aufweist. Die beiden Gehäuseteile bilden zusammen ein Rohr, in dem die Kontaktbleche und das keramische Heizelement oder die Heizelemente angeordnet sind. Das Aufbringen der dielektrischen Beschichtung auf zwei derartige Gehäuseteile ist wesentlich einfacher als das Aufbringen einer dielektrischen Beschichtung im Inneren eines Rohrs.
- Beispielsweise kann das Gehäuse zwei Profile aufweisen, die jeweils einen offenen Querschnitt haben, beispielsweise einen U-förmigen Querschnitt, der von dem jeweils anderen Profil verschlossen wird. Das Zusammenbauen des Gehäuses aus zwei identischen Hälften vereinfacht die Fertigung, da weniger verschiedene Teile benötigt werden. Es ist jedoch auch möglich, nur ein Profil zu verwenden, das einen offenen Querschnitt aufweist, und ein flaches, streifenförmiges Gehäuseteil zu verwenden, das den offenen Querschnitt des ersten Gehäuseteils verschließt.
- Die Beschichtung kann direkt auf das Metallgehäuse oder auf eine Zwischenschicht aufgebracht werden. Eine Zwischenschicht, beispielsweise eine Polymerschicht, kann die Haftung der Beschichtung verbessern.
- Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf das in der beigefügten Figur dargestellte Ausführungsbeispiel erläutert.
-
1 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Heizstabs. - Der in der beigefügten Figur dargestellte Heizstab weist mehrere keramische Heizelemente
1 auf, obwohl der Heizstab auch mit nur einem einzigen keramischen Heizelement1 ausgestattet sein könnte. Die keramischen Heizelemente sind Widerstandsheizelemente, die PTC Heizelemente sein können, beispielsweise auf Basis von Bariumtitanat. - Die Heizelemente
1 sind in einem Kunststoffrahmen2 gehalten und werden elektrisch von einem ersten streifenförmigen Kontaktblech3 sowie einem zweiten streifenförmigen Kontaktblech4 kontaktiert. Wie man in der Figur sehen kann, sind die Heizelemente1 zwischen den streifenförmigen Kontaktblechen3 ,4 angeordnet. - Die keramischen Heizelemente
1 , der Kunststoffrahmen2 und die Kontaktbleche3 ,4 sind in einem Gehäuse angeordnet. Das Gehäuse ist ein Metallrohr, das aus einem ersten Gehäuseteil5 und einem zweiten Gehäuseteil6 gebildet ist. Das erste und das zweite Gehäuseteil5 ,6 sind Profile, die jeweils einen offenen Querschnitt haben, beispielsweise einen U-förmigen Querschnitt. Der offene Querschnitt des einen Profils wird durch das andere Profil verschlossen, wenn der Heizstab zusammengesetzt wird. - Die Gehäuseteile
5 ,6 tragen eine dielektrische Beschichtung, welche die Kontaktbleche3 ,4 elektrisch von den metallischen Gehäuseteilen5 ,6 isoliert. Die dielektrische Beschichtung kann als Sprühbeschichtung oder als Tauchbeschichtung, beispielsweise als Pulver oder als Flüssigkeit, aufgetragen werden. Wenn die Beschichtung durch Aufsprühen aufgebracht wird, kann eine elektrostatische Beschichtung genutzt werden. Die Beschichtung kann eine keramische Beschichtung oder eine Polymerbeschichtung sein. Derartige Beschichtungen können problemlos eine Durchschlagspannung von 6 kV oder mehr haben. - Die Beschichtung kann direkt auf eine Metalloberfläche des Gehäuses aufgebracht werden. Es ist auch möglich, die Beschichtung auf eine Zwischenschicht aufzubringen, welche die metallische Oberfläche des Gehäuses bedeckt. Eine Zwischenschicht kann das Anhaften der Beschichtung verbessern.
- Die Gehäuseteile
5 ,6 können beispielsweise aus Aluminium sein. Die Kontaktflächen3 ,4 können beispielsweise aus Aluminium oder Kupfer sein. - Die Beschichtung hat bevorzugt eine Stärke von wenigstens 0,10 mm, beispielsweise von 100 μm bis 180 μm. Dünnere oder dickere Beschichtungen sind ebenfalls möglich.
- Bezugszeichenliste
-
- 1
- Heizelement
- 2
- Rahmen
- 3
- Kontaktblech
- 4
- Kontaktblech
- 5
- Gehäuseteil
- 6
- Gehäuseteil
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102012107133 A1 [0001]
Claims (10)
- Heizstab mit einem keramischen Heizelement (
1 ), einem ersten streifenförmigen Kontaktblech (3 ) und einem zweiten streifenförmigen Kontaktblech (4 ), wobei das keramische Heizelement (1 ) zwischen dem ersten Kontaktblech (3 ) und dem zweiten Kontaktblech (4 ) angeordnet ist, und einem Metallgehäuse (5 ,6 ), in welchem das Heizelement (1 ) und die Kontaktbleche (3 ,4 ) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5 ,6 ) mit einer dielektrischen Beschichtung versehen ist. - Heizstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Beschichtung eine Durchschlagspannung von wenigstens 1 kV, vorzugsweise von wenigstens 3 kV, hat.
- Heizstab nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Beschichtung eine Innenfläche des Gehäuses (
5 ,6 ) bedeckt und die Kontaktbleche (3 ,4 ) von dem Gehäuse (5 ,6 ) isoliert. - Heizstab nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kontaktblech (
3 ) und das zweite Kontaktblech (4 ) die dielektrische Beschichtung berühren. - Heizstab nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung eine Sprüh- oder Tauchbeschichtung ist.
- Heizstab nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung eine keramische Beschichtung ist.
- Heizstab nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Beschichtung eine Außenfläche des Gehäuses (
5 ,6 ) bedeckt. - Heizstab nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (
5 ,6 ) ein erstes Gehäuseteil (5 ), das ein Profil mit einem offenen Querschnitt ist, und ein zweites Gehäuseteil (6 ), welche den offenen Querschnitt des ersten Gehäuseteils (5 ) verschließt, aufweist. - Heizstab nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung eine Stärke von wenigstens 0,10 mm hat.
- Heizstab nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung auf einer Zwischenschicht aufgetragen ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |